Назад на листу калкулатора

Калкулатор критичне брзине опруге

Израчунајте фреквенцију ударних удара и критичне брзине за спиралне опруге

Параметри израчунавања

На основу ISO 13906 и теорије динамике опруга

Метрички систем

Империјални систем

Тип опруге

Пречник жице

Средњи пречник калема

Број активних завојница

Материјал опруге

Конфигурација типа краја

Радна брзина (ако се ротира)

RPM

Услов монтаже

Резултати анализе критичне брзине

Прва природна фреквенција (талас):
—

Критична брзина (о/мин):
—

Брзина таласа у пролеће:
—

Индекс опруге (C = D/d):
—

Маргина безбедности:
—

Процена фреквенције пренапона:

Безбедно: Операција < 0,2 × критична брзина

Опрез: Радна брзина 0,2-0,5 × критична брзина

Упозорење: Радна брзина 0,5-0,8 × критична брзина

Опасност: Радна брзина > 0,8 × критична брзина – Потребан је редизајн

Како калкулатор функционише

Феномен пролећног таласа

До пренапона опруге долази када се фреквенција побуде поклопи са природном фреквенцијом жице опруге, узрокујући резонантне вибрације дуж дужине опруге.

Израчунавање природне фреквенције

За спиралне опруге, прва природна фреквенција је:

fs = (1/2n) × √(G/ρ)

where:

фс — фреквенција ударног удара (Hz)
н — број активних завојница
Г — модул смицања (Pa)
р — густина материјала (кг/м³)

Критична брзина

Критична брзина ротације при којој може доћи до удара:

Nc = 60 × fs / k

где је k хармонијски број (обично 1 за основни)

Брзина таласа

Брзина таласа напрезања у материјалу опруге:

c = √(G/ρ)

Пролећни индекс

Индекс опруге утиче на понашање таласа:

Ц < 4: Тешко за производњу, велики напон
C = 4-12: Нормални опсег за већину опруга
Ц > 12: Склоно запетљавању и савијању

Својства материјала

Материјал	Модул смицања (GPa)	Густина (кг/м³)
Музичка жица	81.7	7850
Нерђајући челик 302	69.0	7900
Хром силицијум	77.2	7850
Фосфорна бронза	41.4	8800

Методе превенције

Природна фреквенција пројектоване опруге > 13× радна фреквенција
Користите опруге са променљивим кораком да бисте прекинули резонанцију
Додајте пригушење (угњеждене опруге, премази)
Промените димензије или материјал опруге
Користите пригушиваче пренапона или опружне водилице

Ефекти наглог пораста

Превремени замор
Судар калема и оштећења од удара
Губитак носивости
Прекомерна бука и вибрације
Непредвидиво пролећно понашање

📘 Калкулатор критичне брзине (пролећни удар)

Израчунава фреквенцију ударних напона и критичну брзину за спиралне опруге. Ударни напони настају када завојнице опруге вибрирају у резонанцији, узрокујући напрезање и квар.
Формула: fs = c/(2L) где је c = брзина таласа, L = дужина жице.

💼 Апликације

Опруга вентила мотора: Радни број обртаја 6000 обртаја у минути = 100 Hz. Фреквенција ударног опруге: 250 Hz. Однос сигурности: 100/250 = 0,4 < 0,5 ✓ Безбедно. Већи индекс опруге или мањи број намотаја повећава фреквенцију ударних пренапона.
Изолатор вибрација: Опрема 1480 обртаја у минути. Опруге не смеју да се појачавају. Израчунато: 3500 обртаја у минути је критично. Пренос: 1480/3500 = 0,42 ✓
Растерећење притиска компресора: Опруга у вентилу, брзо циклирање 60 Hz. Пренапон: 180 Hz. Безбедно, али проверите хармонике на 2× и 3× радној фреквенцији.

Спречавање пренапона:

Правила дизајна: Радна фреквенција треба да буде < 0,5 × фреквенција ударног напона. За критичне примене: < 0,3 × фреквенција ударног напона.

Решења ако су преблизу: Повећати пречник жице, смањити средњи пречник, смањити број активних намотаја, користити пригушне чауре, угњеждене опруге.

Калкулатор критичне брзине опруге (надувавање)

Објавио admin на октобар 20, 2025 октобар 20, 2025